随着新能源汽车后补贴时代的到来，技术发展与运营创新成为当前形势下推动新能源汽车行业进步的重中之重。12月21日，以“后补贴时代技术创新发展思路“为主题的2016第三届中国新能源汽车总工技术峰会暨第二届运营商与车企对接采购交流会在深圳中海凯骊酒店盛大开幕。本次大会由电动汽车资源网、中国新能源汽车总工技术峰会组委会主办，数百位自国内领先的主机厂、核心零部件企业、运营商、行业院校机构等各领域精英齐聚深圳，共同参与这一专为新能源汽车人打造的行业盛会。

大会为期三天，22日下午的会议围绕“动力电池技术创新及安全”邀请业内专家、学者与国内领先的主机厂、核心零部件企业等各领域精英展开探讨。鸥瑞智诺能源科技（北京）有限公司总经理卢祥军做题为“钛酸锂电池的特性及其应用领域”的演讲。以下是他演讲的主要内容：

一、行业对电池的性能要求

（一）性能要求

电动车/储能发展对电池的要求:成本、安全、寿命长、装载电量多。电池的性能：成本低；倍率性能好、快充；安全可靠；长寿命。故：安全性与成本是关键！

1.研究背景---锂离子电池材料体系：金属离子Mn+在嵌入化合物LixMyXz中应有较高的氧化还原电位，能量密度高；嵌入化合物LixMyXz应能允许大量的锂离子进行可逆嵌入和脱嵌；嵌入化合物应有较好的电子电导率和离子电导率；嵌入化合物在整个电压范围内应化学稳定性好；嵌入化合物应该便宜，对环境无污染，质量轻。

2.研究背景---结构特征

反复说到安全性，做到三维立体结构真的是安全的。在锂硫电池实现，比如说电压在0.8伏，穿刺再加3.1，这样的结构是不会掉的，因为自身的保护比较强。实际上构成物质结构元素里面是有一个氧离子和一个硫离子，大部分都可以进入到硫化物里面，然后在进入到硅酸盐

Fig.1 insertion-compound host with 2D,3D,and 1D interstitial space for Li+-ion transport*J.B. Goodenough, Y. Kim / Journal of Power Sources 196 (2011) 6688–6694.

（二）电池系统的六大目标：量密度、功率密度、SOC运行范围、循环寿命、安全性、成本（TCO）。重点要解决的问题：可靠性、安全性、寿命、成本；最重要的是安全，成本是在安全、可靠性、寿命、容量密度之后。

二、为什么选择钛酸锂电池 

（一）钛酸锂的结构

面心立方尖晶石结构AM2O4，空间群Fd3m，晶胞参数0.836nm，结构式为[Li3]8a[Li1Ti5]16d[O12]32e。零应变材料，晶格常数变化很小，从0.836到0.837nm，小于1%；充电时，3个锂离子移动，电导率为10-9S/cm，扩散系数为2x10-8cm2/S，比石墨高一倍；化学电位高（对金属锂的电位为1.55V），很难在钛酸锂表面形成锂枝晶，也难以形成 SEI膜，所以，安全性是所有这些锂离子电池中最高的！

（二）钛酸锂材料与石墨的比较

二者之间的联系：由电池充放电所引发的效应，在电池工作期间石墨和nLTO晶体的相对机械运动。

石墨：平面位移±10%，石墨中的压力与应力限制了电池使用寿命；nLTO（3D）中没有压力或应力效应，电池使用寿命较长。

三、钛酸锂电池的特性及生产商

（一）为什么钛酸锂电池更安全，

因为发生短路的时候有一个绝缘体的材料，一旦放电就变化了电导率很低的情况，所以电流就降低了，它自己就保护起来了。放电态的钛酸锂负极的电导率急剧降低，短路电流急剧下降，没有热失控现象发生，这是钛酸锂电池安全性优于传统锂离子电池的原因之一 。

（二）钛酸锂电池的循环性更优异

钛酸锂电池充放电厚度的变化情况，传统的石墨负极的厚度的变化，波动有10%，所以电池会放，会出现各种问题。再来看看钛酸锂电池很轻松就实现了10000次的循环，这是实际测出来的结果。

冬天车要放在内蒙古，或者是东北的话它就不能工作的，所以要加一层膜在里面，钛酸锂不需要。在低温零下30度，钛酸锂没有任何变化。而在普通的行放率在10度的情况下就不能工作了。钛酸锂的低温性非常可靠，所以我们要有选择性的选择材料。

（三）超长循环寿命 (25^oC)

钛酸锂电池可以很轻松地实现 10000 次循环。This very long life may reduce the need for battery replacement and also allow for repurposing/reuse of batteries.

（四）钛酸锂电池的低温可靠性

钛酸锂电池的低温充放电性能优异，意味着它的使用温度范围更宽（-40~+60oC）。

（五）TCO全生命周期成本优势

LTO 电池总利用的能量输出大大多于LIB。

The TCO is compared LIB with LTO cell by simple estimation

LTO电池的初始购置成本高于普通的LIB电池，但是其全生命周期的成本远远低于普通 LIB电池!!

（六）钛酸锂电池系统的TCO优势

 LTO cell’s rapid charging reduces DG operation, which results in fuel cost saving and OPEX advantage.

LTO cell’s long life reduces replacement, which results in battery and DG cost itself in long term operation.

TCO : Total Cost of Ownership

DG : Diesel Generator

VRLA : Valve-Regulated Lead-Acid battery

CAPEX : Capital Expense (=Cost of battery and DG)

OPEX : Operating Expense (=Cost of diesel fuel)

（七）主要的钛酸锂电池生产商：Microvast微宏动力、TOSHIBA东芝、Altairnano银隆、Leclanche瑞士乐卡。

四、钛酸锂电池技术发展及行业标准

（一）钛酸锂电池与无线充电

无线充电作为未来的馈能技术，将使得电动车的发展象智能手机一样重新定义电动车，在线充，边走边充将成为可能；钛酸锂优良的快速充电特性（6分钟充满电）与无线充电的有机结合，将首先在电动大巴、有轨电车、AGV等电动设施上得到成功的应用；钛酸锂的快充＋长寿命使得电动车辆所需装载的电池数量大为减少，从而降低了整车成本；钛酸锂电池在整个行业中将有一席之地，包括电动车、储能方面需要列入行业标准予以规范。

（二）钛酸锂电池是电动车48V(20kW)系统最佳选择之一

12-14V：ICE、MicroHybrid；48V：MicroHybrid；100-200V：FullHybrid；超过200V：Plug-inHybrid、BatteryEV。

The slope of LTO cell’s SOC-OCV curve is small. LTO cell is possible to realize high power in a wide SOC range.

五、结论：没有最好，只有更好！

★钛酸锂电池的优异特性，在相当长一段时间内是其他电池所不具备的，将无法替代！

-> LTO cell has very long life capability.

-> LTO cell is possible to perform quick charge.

-> LTO cell is possible to use at wide range temperature.

LTO cell is the best for…Opportunity charging electric bus；Stationary battery (Particularly, the system is operated at very cold place.)；Low voltage system for passenger vehicle；Folk lift and AGV ( Particularly, the vehicle is operated at cold warehouse. )。